專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一般性地涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，更特別地涉及用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)自問(wèn)世以來(lái)，憑借其良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和耐久性等優(yōu)點(diǎn)，在各種動(dòng)力裝置、船舶和車(chē)輛上得到了廣泛的應(yīng)用。與汽油機(jī)相比，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有很多優(yōu)勢(shì)廢氣排放降低，在車(chē)速較低時(shí)具有更有優(yōu)勢(shì)的加速性能，平均燃油消耗低，并且能提供更多的駕駛樂(lè)趣。然而，與同等功率的汽油機(jī)相比，微粒和氮氧化物排放是尾氣排放中的兩種最主要的污染物。目前，降低汽車(chē)尾氣排放以到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)通常是采用排氣后處理的方式來(lái)降低污染物的排放量，而尿素選擇性催化還原法(SCR)是最具現(xiàn)實(shí)意義的方法，它能有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的氮氧化物。在現(xiàn)有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的SCR尿素計(jì)量噴射系統(tǒng)(在下文中，簡(jiǎn)稱(chēng)為尿素噴射系統(tǒng)) 中，對(duì)尿素壓力的控制采用的是PID類(lèi)型的控制策略，這需要進(jìn)行大量的標(biāo)定工作。此外， 基于現(xiàn)有的PID控制策略，在發(fā)動(dòng)機(jī)的某些工況條件下，尿素壓力的實(shí)際值同其目標(biāo)值之間會(huì)產(chǎn)生較大的偏差，這導(dǎo)致了尿素噴射系統(tǒng)中尿素實(shí)際噴射量與尿素目標(biāo)噴射量之間出現(xiàn)較大的誤差，從而直接影響了發(fā)動(dòng)機(jī)后處理SCR系統(tǒng)中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率。正是基于這個(gè)原因，開(kāi)發(fā)先進(jìn)的尿素噴射系統(tǒng)的尿素壓力控制策略對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能和減少標(biāo)定工作而言是至關(guān)重要的。為此，本領(lǐng)域存在對(duì)尿素噴射系統(tǒng)的控制技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的需要

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的改進(jìn)技術(shù)，以克服或者至少部分消除現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一些缺陷。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的設(shè)備。該設(shè)備可以包括工況參數(shù)獲取裝置，配置用于獲取與所述尿素噴射系統(tǒng)相關(guān)的工況參數(shù)；控制量確定裝置，其與所述工況參數(shù)獲取裝置耦合，配置用于依據(jù)所述工況參數(shù)、尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力的目標(biāo)值和基于表征所述尿素噴射系統(tǒng)的物理模型而設(shè)計(jì)的控制模型，來(lái)確定用于控制所述尿素噴射系統(tǒng)的控制量，所述控制量為尿素泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； 以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)確定裝置，其與所述控制量確定裝置耦合，配置用于根據(jù)確定的所述控制量， 來(lái)確定用于驅(qū)動(dòng)所述尿素泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，該設(shè)備可以進(jìn)一步包括觀測(cè)值確定裝置，其與所述工況參數(shù)獲取裝置和所述控制量確定裝置耦合，配置用于依據(jù)所述工況參數(shù)以及基于所述物理模型而設(shè)計(jì)的觀測(cè)器模型，來(lái)確定尿素泵腔內(nèi)尿素壓力的觀測(cè)值，以供所述控制量確定裝置來(lái)確定所述控制量。[0009]在根據(jù)本實(shí)用新型的又一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述觀測(cè)器模型通過(guò)為所述物理模型中的尿素泵腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式和尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式分別增加調(diào)整項(xiàng)，并選擇使得調(diào)整后的所述兩個(gè)表達(dá)式均穩(wěn)定和收斂的調(diào)整因子來(lái)設(shè)計(jì)。在根據(jù)本實(shí)用新型的再一優(yōu)選實(shí)施方式中，觀測(cè)值確定裝置可以進(jìn)一步配置用于依據(jù)所述工況參數(shù)以及所述觀測(cè)器模型，來(lái)確定尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力的觀測(cè)值，以供所述控制量確定裝置來(lái)確定所述控制量。在根據(jù)本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述工況參數(shù)獲取裝置可以配置用于獲取包括尿素泵柱塞沖程、尿素泵腔內(nèi)尿素壓力、尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力、尿素泵尿素流入流量、尿素泵尿素流出流量、尿素噴射器尿素噴出流量和尿素緩沖腔尿素回流流量的工況參數(shù)。在根據(jù)本實(shí)用新型的又一優(yōu)選實(shí)施方式中，物理模型可以通過(guò)以下各項(xiàng)來(lái)表征 尿素泵尿素流入流量表達(dá)式；尿素泵尿素流出流量表達(dá)式；尿素泵腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式； 尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式；尿素緩沖腔尿素回流流量表達(dá)式；以及尿素噴射器尿素噴出流量表達(dá)式。在根據(jù)本實(shí)用新型的再一優(yōu)選實(shí)施方式中，控制模型可以包括配置用于產(chǎn)生前饋控制分量的前饋控制器。在根據(jù)本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述前饋控制器產(chǎn)生可以由下式表示的前饋控制分量《FF
_5] CDff =——[Y1Qin -Y2Qr + γ3( Qinj + Qs)]其中Yl、Υ2、“和Y 4為控制系數(shù)，且基于獲取的所述工況參數(shù)和所述物理模型相關(guān)的常量參數(shù)而確定；r為驅(qū)動(dòng)電機(jī)與尿素泵柱塞之間的連接機(jī)構(gòu)的曲拐半徑；Qin為尿素泵尿素流入流量；仏為尿素泵尿素流出流量；Qinj為尿素噴射器尿素噴出流量；以及A為尿素緩沖腔尿素回流流量。在根據(jù)本實(shí)用新型的又一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制模型可以包括配置用于產(chǎn)生反饋控制分量的反饋控制器。在根據(jù)本實(shí)用新型的再一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述前饋控制器產(chǎn)生可由下式來(lái)表示的反饋控制分量ωρΒ
tool 9] coBF = (k e + Jcl \e + kde)
η4 J其中e為所述尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力的實(shí)際值與其目標(biāo)值之間的誤差；Y4為控制系數(shù)，且基于獲取的所述工況參數(shù)和所述物理模型相關(guān)的常量參數(shù)而確定；r為驅(qū)動(dòng)電機(jī)與尿素泵柱塞之間的連接機(jī)構(gòu)的曲拐半徑；以及kp，Iii和kd分別為針對(duì)比例控制、積分控制和微分控制的控制系數(shù)，且kp，Iii和kd被選擇為使尿素噴射系統(tǒng)穩(wěn)定。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式，特別是各個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)尿素噴射系統(tǒng)的控制是基于表征柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的物理模型而進(jìn)行的。由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的物理模型適用于該系統(tǒng)在任何工況下的工作過(guò)程，所以本實(shí)用新型基于物理模型的技術(shù)方案可以達(dá)到較為精確的尿素噴射壓力并實(shí)現(xiàn)快速的系統(tǒng)響應(yīng)，進(jìn)而可以減小尿素壓力的實(shí)際值同其目標(biāo)壓力之間的偏差，并且在優(yōu)選的實(shí)施方式中可以使其最小。此外，基于尿素噴射系統(tǒng)的物理模型所設(shè)計(jì)的控制模型均可以定量化，因而大大減少了針對(duì)控制模型的標(biāo)定工作量，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)尿素噴射系統(tǒng)的效率和功能性。

通過(guò)對(duì)結(jié)合附圖所示出的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的上述以及其他特征將更加明顯，本實(shí)用新型附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部件。在附圖中圖1示意性地示出了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的設(shè)備的方框圖。圖3示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的閉環(huán)反饋控制的示意性方框圖。圖4示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在下文中，將參考附圖通過(guò)實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型提供的用于控制尿素噴射系統(tǒng)的設(shè)備和方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，給出這些實(shí)施方式僅僅是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，而并非以任何方式限制本實(shí)用新型的范圍。另外，在本文中，所使用的術(shù)語(yǔ)“工況參數(shù)”表示任何能夠指示發(fā)動(dòng)機(jī)的(目標(biāo)或?qū)嶋H)物理狀態(tài)或運(yùn)行狀況的物理量的值。而且，在本文中，“參數(shù)”與其所表示的物理量可以互換使用。例如，“指示尿素流量的參數(shù)”與“尿素流量”在本文中具有等同的含義。而且，在本文中，假設(shè)P表示某個(gè)特定的物理量，則戶表示P對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，即P隨時(shí)間的變化率；/表示該物理量P的觀測(cè)值。此外，在本文中，所使用的術(shù)語(yǔ)“獲取”包括目前已知或?qū)?lái)開(kāi)發(fā)的各種手段，例如采集、測(cè)量、讀取、估計(jì)、估算、觀測(cè)等等；所使用的術(shù)語(yǔ)“測(cè)量”包括目前已知或?qū)?lái)開(kāi)發(fā)的各種手段，例如直接測(cè)量、讀取、計(jì)算、估算等等手段。接下來(lái)，將首先參考圖1來(lái)描述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。應(yīng)當(dāng)理解，圖1中僅示出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)中與本實(shí)用新型有關(guān)的部分，事實(shí)上該尿素噴射系統(tǒng)還可以包括任意數(shù)目的其他部件。如圖1所示，尿素噴射系統(tǒng)包括尿素箱101、尿素泵入口閥102、尿素泵103、尿素泵出口閥104、驅(qū)動(dòng)電機(jī)106、尿素緩沖腔107、尿素噴射器108、尿素噴射器驅(qū)動(dòng)電磁閥109 以及尿素控制單元(DCU) 110。在尿素箱101中容納著尿素溶液，其處于大氣壓力之下。尿素箱101通過(guò)入流管 123與尿素泵103的泵腔連通。并且在與尿素泵接口的入口處設(shè)置有尿素泵入口閥102。在尿素泵103腔內(nèi)的壓力小于大氣壓時(shí)，大氣壓力將克服入口閥彈簧111所提供的預(yù)緊力使得該入口閥打開(kāi)，從而使得尿素溶液被吸入到該尿素泵的腔中。而在尿素泵腔內(nèi)的壓力大于大氣壓時(shí)，該入口閥將關(guān)閉。因此，通過(guò)該入口閥102，為尿素提供了從尿素箱101至尿素泵103的單向通路。尿素泵103包括尿素泵柱塞105，該尿素泵柱塞105由驅(qū)動(dòng)電機(jī)106經(jīng)由尿素泵機(jī)構(gòu)連桿112(即尿素泵柱塞105與驅(qū)動(dòng)電機(jī)106之間的連接機(jī)構(gòu))來(lái)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 106響應(yīng)于來(lái)自尿素控制單元110的驅(qū)動(dòng)信號(hào)131，驅(qū)動(dòng)尿素泵柱塞105向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，將在尿素泵腔內(nèi)形成真空從而使得尿素泵腔內(nèi)部的壓力小于大氣壓，以由此使得入口閥102打開(kāi)，將尿素溶液吸入到尿素泵腔內(nèi)部。另一方面，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)106響應(yīng)于來(lái)自尿素控制單元 110的驅(qū)動(dòng)信號(hào)131，驅(qū)動(dòng)尿素泵柱塞105向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，將在尿素泵腔內(nèi)形成高壓尿素溶液。 此時(shí)，尿素泵腔內(nèi)部的壓力遠(yuǎn)大于大氣壓，因而入口閥102關(guān)閉。同時(shí)，在尿素泵腔內(nèi)部的壓力大于尿素緩沖腔107中的壓力時(shí)，將使得尿素泵出口閥107打開(kāi)，從而使得尿素溶液進(jìn)入尿素緩沖腔107中。而在尿素泵柱塞107向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，尿素泵腔內(nèi)的壓力將小于尿素緩沖腔107中的壓力，因而尿素泵出口閥104關(guān)閉。因而，與尿素泵入口閥102類(lèi)似，該尿素泵出口閥104提供了尿素從尿素泵103到尿素緩沖腔107的單向通路。尿素緩沖腔107用于儲(chǔ)存高壓尿素溶液。一般而言，高壓尿素溶液的壓力應(yīng)保持在9個(gè)大氣壓。然而，需要說(shuō)明的是，針對(duì)不同的尿素噴射系統(tǒng)，該壓力可以略有不同。尿素緩沖腔可與尿素泵噴射器108連通。尿素泵噴射器108是尿素噴射系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。噴射器驅(qū)動(dòng)電磁閥109在尿素控制單元110所提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)134的驅(qū)動(dòng)下， 打開(kāi)或者關(guān)閉電磁閥，從而使得尿素溶液通過(guò)尿素噴射器108噴出，進(jìn)入到SCR管道中。此外，尿素箱中安裝有測(cè)量元件(例如溫度傳感器，或者液位傳感器)，以將所測(cè)量的尿素箱溫度和液位信號(hào)132提供給尿素控制單元110。另外，在尿素泵緩沖腔中也安裝有測(cè)量元件(例如壓力傳感器)，以將測(cè)量的尿素緩沖腔中的壓力信號(hào)133發(fā)送給尿素控制單元110。尿素控制單元110將基于尿素系統(tǒng)的這些工況參數(shù)和預(yù)定的控制策略，為尿素泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)106和尿素噴射器驅(qū)動(dòng)電磁閥109提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以便實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的尿素噴射壓力。此外，在如圖1所示的系統(tǒng)中，為了避免尿素溶液結(jié)晶，尿素泵緩沖腔107中的尿素溶液將經(jīng)過(guò)回流管121而流回到尿素箱101中，從而在尿素箱101和尿素緩沖腔107之間形成了一個(gè)循環(huán)。從圖1及上面對(duì)尿素噴射系統(tǒng)的描述可見(jiàn)，尿素噴射系統(tǒng)100包括大量部件，其工況非常復(fù)雜，因此想要通過(guò)控制尿素泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)106來(lái)精確地控制尿素泵緩沖腔107中的尿素壓力是非常困難的。因此，為了解決這一技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型人設(shè)計(jì)了一種用于控制尿素噴射系統(tǒng)以便得到期望的尿素壓力的技術(shù)方案。本實(shí)用新型人將尿素噴射系統(tǒng)的物理模型知識(shí)應(yīng)用于系統(tǒng)控制，基于對(duì)尿素泵、尿素緩沖腔、尿素噴射器的相關(guān)參數(shù)的模型知識(shí)的運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的有效控制。在下文中，將參考特定的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)此處的公開(kāi)，能夠容易地理解和實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。首先，將參考圖2來(lái)描述本實(shí)用新型所提供的用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的設(shè)備。該圖2示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的用于控制尿素噴射系統(tǒng)的設(shè)備的示例方框圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，該設(shè)備200可以具體實(shí)施為例如圖1 所示的電控單元118，然而，本實(shí)用新型并不局限于此，而是也可以作為一個(gè)獨(dú)立的控制設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，控制設(shè)備200可以包括工況參數(shù)獲取裝置201、控制量確定裝置202、 信號(hào)生成裝置203，并且優(yōu)選地還包括觀測(cè)值確定裝置204。該工況參數(shù)獲取裝置201與控制量確定裝置202耦合，配置用于獲取與該尿素噴射系統(tǒng)相關(guān)的工況參數(shù)，以便提供給該控制量確定裝置202。該控制量確定裝置202耦合至信號(hào)生成裝置203，且被配置為基于來(lái)自所述工況參數(shù)獲取裝置201的工況參數(shù)、尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力的目標(biāo)值以及基于尿素噴射系統(tǒng)的物理模型而設(shè)計(jì)的控制模型確定控制量。在下文中，將首先結(jié)合實(shí)例來(lái)描述一種示例實(shí)施方式以說(shuō)明該尿素噴射系統(tǒng)的物理模型的建立。然而，需要說(shuō)明的是，在根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式中，可以采用任何適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)建立表征該尿素噴射系統(tǒng)的物理模型，而并不僅限于此處給出的示例性實(shí)施方式。在該示例性實(shí)施方式中，尿素噴射系統(tǒng)的物理模型可以通過(guò)以下各項(xiàng)來(lái)表征尿素泵尿素流入流量表達(dá)式；尿素泵尿素流出流量表達(dá)式；尿素泵腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式；尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式；尿素噴射器尿素噴出流量表達(dá)式；以及尿素緩沖腔尿素回流流量表達(dá)式。接著將詳細(xì)給出這些表達(dá)式，然而需要說(shuō)明的是，這只是出于示例的目的，本實(shí)用新型并不局限于此。尿素噴射系統(tǒng)的物理樽型為了考慮尿素噴射系統(tǒng)主要的機(jī)械、液壓和控制部件之間的物理關(guān)系，同時(shí)又能夠利用給出的物理模型設(shè)計(jì)基于模型的尿素壓力控制模型，首先進(jìn)行如下假設(shè)·忽略尿素噴射系統(tǒng)的泄漏·忽略溫度變化對(duì)尿素密度的影響·假定尿素流量系數(shù)不隨溫度和壓力的變化而改變?cè)谏鲜黾僭O(shè)下，可以得到如下的一些關(guān)系表達(dá)式。1.尿素泵尿素流入流量表達(dá)式針對(duì)尿素泵，例如可以得到關(guān)于尿素流入流量的如下表達(dá)式
權(quán)利要求1.一種用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的設(shè)備，其特征在于，包括工況參數(shù)獲取裝置，配置用于獲取與所述尿素噴射系統(tǒng)相關(guān)的工況參數(shù)；控制量確定裝置，其與所述工況參數(shù)獲取裝置耦合，配置用于依據(jù)所述工況參數(shù)、尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力的目標(biāo)值和基于表征所述尿素噴射系統(tǒng)的物理模型而設(shè)計(jì)的控制模型， 來(lái)確定用于控制所述尿素噴射系統(tǒng)的控制量，所述控制量為尿素泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)確定裝置，其與所述控制量確定裝置耦合，配置用于根據(jù)確定的所述控制量， 來(lái)確定用于驅(qū)動(dòng)所述尿素泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括觀測(cè)值確定裝置，其與所述工況參數(shù)獲取裝置和所述控制量確定裝置耦合，配置用于依據(jù)所述工況參數(shù)以及基于所述物理模型而設(shè)計(jì)的觀測(cè)器模型，來(lái)確定尿素泵腔內(nèi)尿素壓力的觀測(cè)值，以供所述控制量確定裝置來(lái)確定所述控制量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括觀測(cè)值確定裝置，其與所述工況參數(shù)獲取裝置和所述控制量確定裝置耦合，配置用于依據(jù)所述工況參數(shù)以及基于通過(guò)為所述物理模型中的尿素泵腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式和尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式分別增加調(diào)整項(xiàng)、并選擇使得調(diào)整后的所述兩個(gè)表達(dá)式均穩(wěn)定和收斂的調(diào)整因子而設(shè)計(jì)的觀測(cè)器模型，來(lái)確定尿素泵腔內(nèi)尿素壓力的觀測(cè)值，以供所述控制量確定裝置來(lái)確定所述控制量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括觀測(cè)值確定裝置，其與所述工況參數(shù)獲取裝置和所述控制量確定裝置耦合，配置用于依據(jù)所述工況參數(shù)以及基于所述物理模型而設(shè)計(jì)的觀測(cè)器模型，來(lái)確定尿素泵腔內(nèi)尿素壓力的觀測(cè)值以及尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力的觀測(cè)值，以供所述控制量確定裝置來(lái)確定所述控制量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括觀測(cè)值確定裝置，其與所述工況參數(shù)獲取裝置和所述控制量確定裝置耦合，配置用于依據(jù)所述工況參數(shù)以及基于通過(guò)為所述物理模型中的尿素泵腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式和尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力表達(dá)式分別增加調(diào)整項(xiàng)、并選擇使得調(diào)整后的所述兩個(gè)表達(dá)式均穩(wěn)定和收斂的調(diào)整因子而設(shè)計(jì)的觀測(cè)器模型，來(lái)確定尿素泵腔內(nèi)尿素壓力的觀測(cè)值以及尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力的觀測(cè)值，以供所述控制量確定裝置來(lái)確定所述控制量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制模型包括配置為產(chǎn)生前饋控制分量的前饋控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制模型包括配置為產(chǎn)生反饋控制分量的反饋控制器。
專(zhuān)利摘要公開(kāi)了一種用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素噴射系統(tǒng)的設(shè)備。該設(shè)備包括工況參數(shù)獲取裝置，用于獲取與尿素噴射系統(tǒng)相關(guān)的工況參數(shù)；控制量確定裝置，其與工況參數(shù)獲取裝置耦合，用于依據(jù)工況參數(shù)、尿素緩沖腔內(nèi)尿素壓力的目標(biāo)值和基于表征尿素噴射系統(tǒng)的物理模型而設(shè)計(jì)的控制模型，來(lái)確定用于控制尿素噴射系統(tǒng)的控制量，該控制量為尿素泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)確定裝置，其與控制量確定裝置耦合，用于根據(jù)確定的控制量，來(lái)確定用于驅(qū)動(dòng)尿素泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式適用于系統(tǒng)在任何工況下的工作過(guò)程，可實(shí)現(xiàn)較為精確的尿素噴射壓力和快速響應(yīng)，減少尿素壓力與其目標(biāo)值的偏差，減少標(biāo)定工作量，并改善系統(tǒng)的功能。
文檔編號(hào)F01N9/00GK202228163SQ20112012002
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者佟德輝, 孫少軍, 孫永亮, 胡廣地, 郭圣剛 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司